专利名称:疏水结构及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基材表面改质技术，特别涉及一种利用大气等离子镀膜而成的疏水结构及其制法。
背景技术：
近年来，由于人们对于各种日常生活用品薄型化与微小化的普遍需求，促使多数产业迈入纳米科技的时代，因此发现许多产品的物理特性转变，连带地也造就许多产品的创新功能，以及激励研发创新技术。以一般民生用品为例，除了热门的信息、家电用品之外，自清洁(self-cleaning)产品的功能及应用，也由于对一般民生产品降低维护成本及提高产品质量的要求，而大幅地提升其市场所需，因此造成自清洁涂层材料的发展在市场上备受瞩目。
自清洁涂层材料的用途广泛，例如用于大楼帷幕玻璃、厨房卫浴等的涂层可降低维护成本；应用在太阳能电池、卫星天线表面、汽车前挡玻璃的自清洁疏水涂层可提高产品质量及效能；应用在船舰与飞行器外壳上可降低因阻力造成的燃料消耗及产生的废气污染。自清洁涂层材料的研究中，通过粗糙表面局限空气分子形成气垫的莲花效应(Lotus Effect)，再加上低表面能材料的表面特性，可使涂层材料的水滴接触角大于100°，因而降低水滴及油滴的沾附。
现有技术在自清洁涂层材料的结构设计上，多半是利用多层复合结构以达到疏水性自清洁功能，其多层结构分别具备粘着、粗糙表面结构、超低表面能等不同特性，但是此种疏水结构目前仍普遍面临粘着性差、硬度不足、透明性差及耐久性不足等问题，归咎其原因是在于结构特性不佳，而造成结构特性不佳的主要原因则在于现有制造方法技术的限制，其中，在基材表面上制作疏水结构的现有技术，多半实行湿式(Wet Process)疏水溶液制备或干式(Dry Process)真空镀膜制造方法两种。
实行疏水溶液制备疏水涂层的现有技术，包含疏水材料制备、疏水材料涂布及后加工熟化制造方法等三步骤，一般疏水材料制作时间快则1至2天，慢则5至7天甚至更久，制作过程不仅耗时且设备需求昂贵，所制成疏水涂层的结构脆弱故耐磨耗性差，或过于粗糙而造成涂层不透明，况且尚需考虑性质再现性、溶液稳定性，故而不利于实际应用。另外，疏水溶液涂布于基材后，尚需进一步进行例如光照或加热的固化(Curing)步骤，除需购置涂布及烘烤相关设备等额外成本支出之外，设备所占空间亦不符成本考虑。
实行真空镀膜制造方法的现有技术，已公开于第5,230,929号、第5,334,454号、第5,298,587号、第5,320,857号、第5,718,967号、以及第6,667,553号等专利前案，但是所制得镀膜的疏水性普遍不佳，即使少数硬度可达9H，但因制造方法不易控制而造成厚度太厚，致使透明度明显下降，况且抽真空极为费时，且镀层面积受限于设备尺寸，无法符合市场的大面积需求。
美国第5,230,929号、第5,334,454号专利前案所公开的，是以真空等离子技术进行化学汽相沉积，选用材料主要为经氟化的环状硅氧烷(Fluoronated Cyclic Siloxanes)，测得疏水角最高可达91度，铅笔硬度最高为9H，压力为0.1托(Torr)，镀层厚度1至2μm，但是其采用真空制造方法不仅费时、费工、昂贵，且所制成的镀膜不透明，疏水性不佳。
美国第5,298,587号、第5,320,857号及第5,718,967号专利前案所公开的，是利用真空等离子技术将SiOxCyHz(主要为四甲基二硅氧烷(Tetramethyldisiloxane))蒸镀于聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)基材上，压力为27毫托(mTorr)，但是其采用真空制造方法不仅费时、费工、昂贵，且所制成镀膜的疏水性及硬度不佳。
美国第6,667,553号专利前案所公开的，是在小于5托的压力中，并控制氧含量的环境下，将三甲基硅烷(Trimethylsilane)在硅基材上进行化学汽相沉积，镀层厚度小于2μm，透明度95％以上，主要应用于显示器面板，但是其采用真空制造方法不仅费时、费工、昂贵。
为了改善前述现有技术的缺点，美国专利第5,733,610号案提出一种采用大气等离子(Atmospheric pressure plasma，或称常压等离子)反应形成疏水薄膜的方法，其制造方法步骤是以四氟化碳(CF4)为反应气体，采用大气等离子方式直接于PET基材表面蒸镀形成疏水角度最高为98度的疏水薄膜。由于所制成镀膜的疏水角度最高仅98度，故而疏水性不足，且镀膜的硬度低、耐磨耗性不足，无法提供底层基材的保护。
此外，美国公开第2004/0022945号案公开一种以大气等离子将CF3(CF2)5CH＝CH2(1H，1H，2H-全氟-1-辛烯)单体沉积于玻璃基材上的技术，形成镀层的疏水角度最高为119度。虽然所制成镀膜的疏水角度最高可达119度，然而镀膜的硬度低、耐磨耗性不足，同样无法提供底层基材的保护。
由前述的各种已公开的现有技术可知，实行低压或真空镀膜制造方法所制得镀膜的疏水性普遍不佳，即使少数硬度可达9H，但因制造方法不易控制而造成厚度太厚，致使透明度明显下降，况且抽真空极为费时，且镀层面积受限于设备尺寸，无法符合市场的大面积需求。而大气等离子采用干式制造方法虽可简化镀膜时间、设备空间等成本，但是目前并无任何公开文献或专利曾公开过大气等离子在疏水结构镀膜方面的直接应用，虽然前述采用大气等离子方式的专利前案曾提及所制成的镀膜分别具有不同疏水角度的疏水性，然而镀膜硬度均低而不耐磨，无法提供对于底层基材的保护。
因此，如何有效解决前述现有技术所存在的问题，成为目前业界亟待克服的课题。
发明内容因此，本发明提供一种疏水结构，是运用大气等离子镀膜于基材表面而成，该疏水结构包括硬镀层以及疏水镀层，所述硬镀层形成于该基材表面且具有粗糙面，而所述疏水镀层则形成于所述粗糙面上。
前述硬镀层的厚度范围可为20nm至5000nm。优选地，该硬镀层可为氧化物镀层、氮化物及其衍生物镀层的其中之一，其中，氧化物镀层的材料选自氧化硅(silicon oxide)、二氧化钛、氧化锆、及氧化铝的其中之一；所述氮化物及其衍生物选自氮化硅(SiNx、Si3N4)、氮化钛(TiNx)、及氮化钽(TaNx)的其中之一。而其粗糙面的平均表面粗糙度范围优选可为5nm至3μm，更优选为300nm至1μm。
所述疏水镀层的厚度范围可为5nm至3000nm，且优选地该疏水镀层可为含氟的硅烷化合物镀层。此外，所述基材表面预先经过活化处理，以向基材表面提供例如清洁、活化的作用。该基材的材料可为选自玻璃、金属、陶瓷、橡胶、塑料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸脂(PET)、压克力(PMMA)及布料所组群组的其中之一。
本发明复提供一种疏水结构制法，是在一基材表面依序运用大气等离子镀膜技术形成具有粗糙面的硬镀层，以及在该粗糙面上形成疏水镀层，从而在所述基材表面制成含有硬镀层及疏水镀层的疏水结构。
前述制法中，在所述基材表面形成硬镀层之前，该基材表面可预先施以活化处理，以向基材表面提供例如清洁、活化的作用，其中，所述活化处理可采以空气或压缩干燥空气(Compressed Dry Air，CDA)所产生的大气等离子清洁并活化基材表面。优选地，所述基材的材料可为选自玻璃、金属、陶瓷、橡胶、塑料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸脂(PET)、以及压克力(PMMA)所组群组的其中之一。
形成该硬镀层的厚度范围可为20nm至5000nm。优选地，该硬镀层可为金属氧化物镀层，其中，所述金属氧化物镀层的材料可选自氧化硅(silicon oxide)、氮化硅(silicon nitride)、二氧化钛、氧化锆、及氧化铝的其中之一，而其粗糙面的平均表面粗糙度范围为5nm至1μm。
形成所述疏水镀层的厚度范围为5nm至1000nm，且优选地该疏水镀层为含氟烷基的硅化合物镀层。另外，本发明所运用的大气等离子镀膜技术，是利用压力及温度控制混合气体经喷嘴产生等离子进行喷镀，其中，其压力范围可为1托至760托，而该混合气体可为选自含氟烷基的三氯硅烷(fluoroalkyl group-containing trichlorosilanes)、含氟烷基的三烷氧硅烷(fluoroalkyl group-containing trialkoxysilanes)、含氟烷基的三酰氧硅烷(fluoroalkyl group-containing triacyloxysilanes)、含氟烷基的三异氰酸酯硅烷(fluoroalkyl group-containing triisocyanatesilanes)、以及含氟烷基的酯丙烯酸酯硅烷(fluoroalkyl group-containingacrylatesilanes)所组群组的其中之一。其中，所述混合气体包括进料气体及前驱物。
相比于现有技术，本发明所提出的疏水结构及其制法，主要是运用大气等离子镀膜技术在基材表面依序形成具有粗糙面的硬镀层、以及在所述粗糙面上形成疏水镀层，所制得的疏水结构含有硬镀层及疏水镀层，因此可提升所述疏水结构的硬度与耐磨性，同时通过硬度与耐磨性的提升而可保护底层基材，并且降低疏水结构所需的厚度故而提升其透明度。此外，由于所述硬度层的粗糙面设计，可提升疏水结构的疏水性，而运用大气等离子的镀膜技术，则可比一般真空等离子省去抽真空的时间、设备空间、简化镀层步骤、极易与现有生产线制造方法相结合，故可大量降低制造成本，相对已解决现有技术所存在的问题。
图1图是显示本发明疏水结构的侧剖构造示意图；图2A至2C是显示本发明疏水结构的制法流程示意图；图3A是显示本发明疏水结构的硬镀层粗糙面的原子力显微镜示意图；图3B是显示本发明疏水结构的硬镀层粗糙面的表面粗糙度曲线图；图4A是显示本发明疏水结构的原子力显微镜示意图；图4B是显示本发明疏水结构的表面粗糙度曲线图；以及图4C是显示本发明疏水结构的疏水角度测试示意图。
具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明也可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
须注意的是，所附图式均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。因此，在所述图式中仅标示与本发明有关的组件，且所显示的组件并非以实际实施时的数目、形状、尺寸比例等加以绘制，其实际实施时的规格尺寸实为一种选择性的设计，且其组件布局形态可能更为复杂，先予说明。
请参阅图1，是显示本发明疏水结构的侧剖构造示意图，如图所示的疏水结构1，是运用大气等离子镀膜于基材10表面而形成，该疏水结构1包括硬镀层11以及疏水镀层13，所述硬镀层11是形成于该基材10表面且具有粗糙面111，而所述疏水镀层13则是形成于所述粗糙面111上。
由于疏水结构1是运用大气等离子镀膜于基材10表面而成，而大气等离子的操作温度低，又被称做低温等离子或冷等离子(ColdPlasma)，故而所适用的基材10种类广泛，例如该基材10的材料可为玻璃、金属、陶瓷、橡胶、塑料、布料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、以及压克力(PMMA)等。此外，所选用的该基材10表面，可预先经过活化处理，以向基材10表面提供例如清洁、活化的作用。
该硬镀层11为一种例如为二氧化硅的氧化物镀层，且其厚度范围为20nm至5000nm，而其粗糙面111的平均表面粗糙度范围优选为5nm至3μm。虽于本实施例中是以特定的厚度范围、粗糙镀范围与材料说明所述硬镀层11，但是在其它实施例中，该硬镀层11也可由其它氧化物镀层所构成，例如氧化硅(silicon oxide)、氮化硅(silicon nitride)、二氧化钛、氧化锆、或氧化铝等，也可为氮化物及其衍生物；所述氮化物及其衍生物选自氮化硅(Si3N4、SiNx)、氮化钛(TiNx)、及氮化钽(TaNx)的其中之一。另外，所述疏水镀层13为一种含氟的硅烷化合物镀层，且其厚度范围为5nm至1000nm。
由于本发明所提供的疏水结构1含有硬镀层11及疏水镀层13，因此可提升该疏水结构1的硬度与耐磨性，同时通过硬度与耐磨性的提升而可保护底层基材10，并且降低疏水结构1所需的厚度故而提升其透明度。此外，由于所述硬度层11的粗糙面111设计，可使疏水结构1表面的疏水角度(水接触角)大于100度，因而提升疏水结构1的疏水性，以解决现有技术所存在的问题。
请参阅图2A至2C，是显示本发明疏水结构的制法流程示意图，其中主要是以使用德国Plasma Treat所生产的大气喷射等离子设备(如美国专利第6,800,336号案所示)为例说明制造流程，除所述大气喷射等离子(Atmospheric Pressure Plasma Jet)设备之外，其次可配合使用进行二维或三维涂布的装置、连接至大气喷射等离子设备的材料储存与释放装置、以及控制运行该涂布工作与材料释放的控制装置。
如图2A所示，根据本发明所提供的疏水结构制法，首先制备基材10，且基材10表面预先以压缩干燥空气(Compressed Dry Air，CDA)进行清洁与活化处理，其中，所述压缩干燥空气的流量约为每小时2立方米，而大气喷射等离子设备的喷嘴镀头与基材10表面的距离则维持约10mm左右。在本实施例中所使用的基材10为玻璃基材，但是在其它实施例中也可使用例如为金属、陶瓷、布料、橡胶、塑料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、以及压克力(PMMA)基材。
接着，如图2B所示，在该基材10表面运用大气等离子镀膜技术形成具有粗糙面111的硬镀层11，其中，以氦气(He)为载体、以四乙氧硅烷(Tetraethoxysilane，简称TEOS)为前驱物所形成的混合气体，经导入等离子作用后直接进行镀膜，而大气喷射等离子设备的喷嘴镀头与基材10表面的距离则维持约10mm左右。
最后，如图2C所示，在硬镀层11的粗糙面111上运用大气等离子镀膜技术形成疏水镀层13，而在基材表面10制成含有硬镀层11及疏水镀层13的疏水结构1。在此制造方法步骤中，同样是以氦气(He)为载体、以十七氟癸基三甲氧硅烷(Heptadecafluorodecyltrimethoxysilane，简称FAS)为前驱物所形成的混合气体，经导入等离子作用后直接进行镀膜，而大气喷射等离子设备的喷嘴镀头与基材10表面的距离则维持约12mm左右，并且重复进行约六次左右的处理。
虽然在本实施例中是以FAS为前驱物，但是在其它实施例中，也可采以六甲基二硅氮烷(Hexamethyldisilazane，简称HMDS)作为前驱物。此外，由载体与前驱物所形成的混合气体中，也可为含氟烷基的三烷氧硅烷(fluoroalkyl group-containing trialkoxysilanes)、含氟烷基的三酰氧硅烷(fluoroalkyl group-containing triacyloxysilanes)、含氟烷基的三异氰酸酯硅烷(fluoroalkyl group-containing triisocyanatesilanes)、或含氟烷基的丙烯酸酯硅烷(fluoroalkyl group-containing acrylatesilanes)的其中一种。
实施例下述各具体实施例是以德国Plasma Treat所生产的大气喷射等离子设备来操作，其中该仪器在5安培的电流与240伏特的电压下进行。
实施例一准备面积尺寸为6.5cm×6.5cm的玻璃基材，先以流速为2立方米/小时的经压缩干燥空气所产生的等离子预处理。接着，以四乙氧硅烷(TEOS)为前驱物，以氦气(He)为载体经由导入系统引入，并与等离子作用后直接在上述该经预处理的基材表面进行镀层，此时在玻璃上所形成的SiO2镀层的水接触角为18度。结果请参阅图3A及图3B，分别显示本发明疏水结构1的硬镀层11粗糙面111的原子力显微镜示意图、及其表面粗糙度曲线示意图，在所述基材10表面镀膜而成的硬镀层11中，其粗糙面11的平均表面粗糙度(Ra)可达16.6nm。
实施例二重复实施例一的步骤后，在所述SiO2镀层上，以十七氟癸烷基三甲氧基硅烷(FAS)为前驱物先置于三颈瓶中，再以氦气为载体经该三颈瓶的瓶口导入瓶内，将上述两气体的混合气体从另一瓶口引出，并与等离子作用后直接在基材表面进行镀层。结果请参阅如图4A至图4C，分别显示本发明疏水结构的原子力显微镜示意图、表面粗糙度曲线图、及其疏水角度测试示意图，在硬镀层11的粗糙面上镀膜而成疏水镀层13后，形成包含硬镀层11及疏水镀层13的疏水结构1，而该疏水结构1(疏水镀层13表面)的平均表面粗糙度(Ra)可达9.2nm、疏水角度可达115度，且该疏水角度于测试七天之后仍维持115度。另外，其它性质如油接触角为59度、透明度为92％、硬度为2H及粘着度为91/100。
前述实施例中用于测定制品的疏水角度(水接触角)、油接触角及透明度的方法如下所述。
水接触角的测试水接触角的测试是依照ASTM C 813-90的方法进行，其包括下述步骤
1.将基材保持水平(试片平坦，无扭曲，无污物)；2.将2μL的去离子水或纯水水滴从微量针筒滴出(尽量靠近表面)，水滴碰触表面时，针的尖端仍于水滴内部(水滴上方正中央)时慢慢移离针筒(针筒不可收缩，剧烈移动，造成水滴体积/位置变化)；3.测量水滴的左右两侧的接触角各两次，共四个数据；以及4.在同一基材表面上，另找四个不同的位置，依照上述步骤重复进行测量。如此重复测量，总共获得20个数据，求其平均值。
油接触角的测试油接触角的测试步骤与水接触角的测试相同，除了将测试液体(去离子水或纯水)置换成正十六烷即可。
铅笔硬度测试铅笔硬度测试依照ASTM 3363-92a的方法进行。
1.环境温度23±2℃，相对湿度50±5％。
2.试片需置放超过16小时。
3.铅笔硬度最软至最硬的顺序为最软6B-5B-4B-3B-2B-B-HB-F-H-2H-3H-4H-5H-6H-7H-8H-9H最硬。
4.铅笔以削铅笔机削成尖头、平滑、椭原形状，再以砂纸在垂直方向磨铅笔头，以呈现平坦、无破损、圆形、无碎裂的笔头(5～6mm)。
5.步骤从最硬的铅笔开始测试。铅笔与基材呈45度，以手(或固定于电动辅助的推具)先往前推(远离自己)，再往后推(向自己)力道向下，且要大力、固定、长度至少画6.5mm、速率0.5～1mm/s。测试至铅笔无法画穿镀层碰到基材(距离＞3mm，可利用放大镜辅助)(铅笔头于过程中破损时，需重新测试)。
6.无法将镀层画出痕迹的最硬的铅笔，其硬度即为此镀层的硬度。
7.至少重复测试一次(至结果相同)。
透明度测试透明度测试依照ASTM D 1747-97的方法进行。
1.试片50mm×100mm。
2.装置CNS 10986的UV照射装置。
3.步骤试片先以具有积分球的色差计测得可见光透光率(％)。在温度为45±5℃(试片置于装置内)，试片(A)及对照试片(B)与光源相距230mm并照射光1000小时的条件下，再测量可见光透光率(％)。
4.计算测试前后的可见光透光率(％)的差值(绝对值)。透明度以该可见光透光率(％)的差异表示。
粘着测试粘着测试依照ASTM D3359-95的方法进行。
1.胶带25mm宽、半透明、压力敏感型(pressure-sensitive)，粘着力为10±1N/25mm。
2.试片150mm×100mm，要平坦、无扭曲、无污物，且固定于平台上。
3.适于镀膜厚度小于50(60)μm的硬/软基材割痕间距1mm(25格)；适于镀膜厚50(60)μm～120μm的硬/软基材割痕间距2mm(25格)；适于镀膜厚120μm～250μm的硬/软基材割痕间距3mm。
4.适于硬基材膜厚需大于0.25mm；适于软基材膜厚需大于10mm。
5.刮刀尖端以0.05mm宽为主，若大于0.1mm则要再磨过。
6.环境将试片置于温度23±2℃，相对湿度50±5％。
7.割划刮刀与基材呈45度，割划长度＞20mm，且要割到基材(力道要够、要均一)，割划两刀且其垂直交叉90度。割完后试片以软刷或棉布轻轻擦拭，胶带粘着时，以手用力压。胶带拔取时，与基材呈180度，速率0.5～1mm/s。(可以外加光源或放大镜帮助检视，胶带的沾付物亦可参考)8.测试结果等级测量试片测试前后的疏水角度，若测试前疏水角度为100度，测试后为90度，则判定其粘着测试结果为90/100。测试结果最佳为100/100，最差为0/100。
9.测试3个位置，彼此间距大于5mm，且每个位置均需离试片边缘大于5mm。
承前实施例及测试例所述，由于本发明运用的大气等离子技术采用干式制造方法，直接将疏水材料镀于基材表面，可节省许多时间、空间，且大气等离子又比一般真空等离子省去抽真空的时间、设备空间，大大降低制造方法的成本，简化镀层步骤，极易与现有生产的现制造方法相结合，所需花费相对较低，却可制造更高附加价值。同时，大气等离子因其操作温度低因此除了玻璃、陶瓷、金属等耐高温基材外，更可应用于PC、PMMA、PI、PU、TAC等塑料基材，应用范围广大(3C、民生、生医、工业)，其快速、连续、易操作、适用3D曲面及大面积基材等优点亦可迅速导入市场现有制造方法。
相比于现有技术，本发明所提出的疏水结构及其制法，主要是运用大气等离子镀膜技术在基材表面依序形成具有粗糙面的硬镀层、以及在所述粗糙面上形成疏水镀层，所制得的疏水结构含有硬镀层及疏水镀层，因此可提升所述疏水结构的硬度与耐磨性，同时通过硬度与耐磨性的提升而可保护底层基材，并且降低疏水结构所需的厚度故而提升其透明度。此外，由于该硬度层的粗糙面设计，可提升疏水结构的疏水性，而运用大气等离子的镀膜技术，则可比一般真空等离子省去抽真空的时间、设备空间、简化镀层步骤、极易与现有生产线制造方法相结合，故可大量降低制造成本，相对已解决现有技术所存在的问题。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如后述的申请专利范围所列。
权利要求
1.一种疏水结构制法，包含下列步骤提供一基材；在该基材表面运用大气等离子镀膜技术形成具有粗糙面的硬镀层，所述粗糙面的平均表面粗糙度范围为5nm至3μm；以及在该硬镀层上运用大气等离子镀膜技术形成疏水镀层，从而在该基材表面制成含有硬镀层及疏水镀层的疏水结构，所述疏水镀层为含氟烷基的硅化合物镀层。
2.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，所述基材表面被预先施以活化处理。
3.根据权利要求
2的疏水结构制法，其特征在于，所述活化处理是以压缩干燥空气所产生的大气等离子清洁并活化所述基材表面。
4.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，形成所述硬镀层的厚度范围为20nm至5000nm。
5.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，所述硬镀层选自氧化物镀层、氮化物镀层及其衍生物镀层所组群组的其中之一。
6.根据权利要求
5的疏水结构制法，其特征在于，所述氧化物镀层选自氧化硅、二氧化钛、氧化锆及氧化铝所组群组的其中之一。
7.根据权利要求
5的疏水结构，其特征在于，所述氮化物镀层及其衍生物的材料选自氮化硅(Si3N4、SiNx)、氮化钛(TiNx)、及氮化钽(TaNx)所组群组的其中之一。
8.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，形成所述疏水镀层的厚度范围为5nm至1000nm。
9.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，所述大气等离子镀膜技术是利用压力及温度控制混合气体经喷嘴产生等离子进行喷镀。
10.根据权利要求
9的疏水结构制法，其特征在于，所述压力范围为100托至760托。
11.根据权利要求
9的疏水结构制法，其特征在于，所述前驱物为选自含氟烷基的三氯硅烷、含氟烷基的三烷氧硅烷、含氟烷基的三酰氧硅烷、含氟烷基的三异氰酸酯硅烷、以及含氟烷基的丙烯酸酯硅烷所组群组的其中之一。
12.根据权利要求
1的疏水结构制法，其特征在于，所述基材选自玻璃、金属、陶瓷、橡胶、塑料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、压克力(PMMA)及布料所组群组的其中之一。
13.一种疏水结构，是运用大气等离子镀膜于基材表面而成，所述疏水结构包括硬镀层，形成于所述基材表面，且具有粗糙面，所述粗糙面的平均表面粗糙度范围为5nm至3μm；以及疏水镀层，形成于所述硬镀层上，所述疏水镀层为含氟烷基的硅化合物镀层。
14.根据权利要求
13的疏水结构，其特征在于，所述硬镀层的厚度范围为20nm至5000nm。
15.根据权利要求
13的疏水结构，其特征在于，所述硬镀层选自氧化物镀层、氮化物镀层及其衍生物镀层所组成组群的其中之一。
16.根据权利要求
15的疏水结构，其特征在于，所述氧化物镀层的材料选自氧化硅、二氧化钛、氧化锆及氧化铝所组群组的其中之一。
17.根据权利要求
15的疏水结构，其特征在于，所述氮化物镀层及其衍生物是选自氮化硅(Si3N4、SiNx)、氮化钛(TiNx)、及氮化钽(TaNx)所组群组的其中之一。
18.根据权利要求
13的疏水结构，其特征在于，所述疏水镀层的厚度范围为5nm至1000nm。
19.根据权利要求
13的疏水结构，其特征在于，所述基材的材料自玻璃、金属、陶瓷、布料、橡胶、塑料、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、以及压克力(PMMA)所组群组的其中之一。
专利摘要
一种疏水结构及其制法，主要是运用大气等离子镀膜技术在基材表面依序形成具有粗糙面的硬镀层、以及形成于该粗糙面上的疏水镀层，相比于现有技术，本发明的疏水结构是含有硬镀层及疏水镀层，因此可提升该疏水结构的硬度与耐磨性、保护底层基材、提升透明度、提升疏水性，而运用大气等离子的镀膜技术，则可大幅降低制造成本，因此克服现有技术的缺点。
文档编号C03C17/00GK1990899SQ200610148503
公开日2007年7月4日 申请日期2006年11月17日
发明者陈志玮, 林春宏, 郑总辉, 陈致源, 杨德辉, 蔡陈德, 吴清吉, 涂运泉, 张加强 申请人:财团法人工业技术研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan